在自由活塞斯特林机动力活塞间隙密封中，间隙内的气体泄漏会引起工作腔内压力和气体质量的变化，进而影响斯特林机的工作效率。为研究在压缩循环过程中气体泄漏量对压力的动态影响，建立间隙密封长度不变、间隙密封长度单侧变化和间隙密封长度双侧变化3种不同的间隙密封物理模型，采用时间推进法，分析求解不同形式的密封对泄漏量的影响。结果表明：间隙密封在启动阶段时单向泄漏量最大，随着时间的推进，泄漏量逐渐减小后达到稳定，间隙密封长度不变的模型相较于其他2种模型的单向泄漏量最少。基于间隙密封长度不变的模型，分析气膜厚度、背压、密封长度对泄漏量的影响，对气膜间隙和背压进行优化设计。结果表明：气体质量的泄漏随气膜厚度和背压的增加而增加，随活塞长度的增加而减小；当气膜间隙为20～30μm,活塞长度为10～15cm,背压在3～5 MPa时，间隙密封泄漏量在3%以内，符合动力活塞间隙密封的设计要求。分析结果为自由活塞斯特林机动力活塞间隙密封提供了设计依据。